Водобойный колодец или выключатель энергии

Одна из немногих конструкций колодца

Водобойный колодец предназначается для перевода кинетической энергии в потенциальную или для её гашения в нижних бьефах (плесах) плотин, для предотвращения размыва дна горизонтальной части русла рек, или нижнего бьефа, который может стать опасным фактором для всего сооружения. Представьте себе плотину, построенную поперек реки от берега к берегу, на фото эти сооружения впечатляют своей мощью и способностью удерживать воду на высоком уровне, увеличивая энергию падающей воды.
Оторопь берет, что человек своими руками смог воплотить в жизнь такие гигантские сооружения, как Нурекская ГЭС с высотой в 310 м, Ингурская ГЭС – 271,5 м, Саяно-Шушенская ГЭС – 240 м и гением своего разума произвести необходимые расчеты.

Как определить параметры водобойного колодца

Расщепление потоков, выполняемых различными гасителями по типам, просчитанным академиками и разновидностью которых служат водобойные уральские полы, гребенки, конструкция, позволяющая получать встречные струи, делить поток и направлять его теперь уже отдельные элементы на взаимное соударение, условно относятся к первой группе. Вторую группу составляют зубья и пороги, тоже в зависимости от своих конструкций.
Итак:

• Существуют другие приемы, когда рассчитывается нужная глубина для затопления прыжка воды, это тоже группа гасителей энергии, к которым относятся водобойные колодцы, водобойные стенки и комбинирование их конструкций в данной методике.
• Эти приемы можно отнести к наиболее надежным и простым методам гашения энергии воды.
• Расчет водобойного колодца заканчивается тогда, когда определена его достаточная длина и глубина.
• Глубина определяется и соответствует назначенной степени затопления прыжка, а длина завязана и вычисляется уже по выбранной глубине.
• Глубины водобойных колодцев зависят от величин бытовых глубин, которые суммарно с глубиной водобойных колодцев должны быть выше второй сопряженной глубины.
• Подсчеты бытовой глубины выполняют по обыкновенным формулам и графикам гидравлики. Существует естественный водоток, где данная глубина определяется по многолетним гидрологическим и гидрометрическим показателям.
  При этом учитывается возможное понижение уровня воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения.
• Если выстраиваются многопролетные сооружения, то инструкция по расчетам рекомендует учитывать количество и расположение отверстий в работе.

Внимание: Большинство других типов гасителей невозможно рассчитать теоретически, потому что нет методики, поэтому они подбираются экспериментально или аналогично другим, беря за основу анализы работ уже существующих конструкций.

• Пониженное дно водобойных колодцев устраивается в окончании быстротока или косогорного сооружения.
• Вначале сооружения подобные конструкции не применяются. Определяющую роль в пополнении водными ресурсами рек, естественных и искусственных водоемов играют паводковые воды.
  Водобойные колодцы вначале не имеют выхода после прохождения паводковых вод.
• Для обеспечения в колодце(см.Своими руками делаем колодец на приусадебном участке) надвинутого прыжка, его длина складывается из суммы длин полета струи и совершенного прыжка.
• В колодце неизбежно прыжок подпирается, и его длина снижается по сравнению с длиной совершенного прыжка на 20-30% и составляет 0,7-0,8 последней, эти данные используются в расчетной формуле для определения среднего показателя длины прыжка и определения всей длины.
• Когда устраивается конструкция в конце быстротока, отсутствует стенка падения, длина струи в её полете приравнивается нулевому значению, а длина подпертого прыжка и длина колодца сравниваются и будут одной величины.

Внимание: Глубина колодца определяется методом подбора данных из решения одного уравнения с разными значениями, поэтому удобнее свести данные в графическое изображение.

Преимущества этих типов гасителей

Устройство водобойной стенки за плотиной

 Итак:

• Водобойные стенки и колодцы, простые в работе для проектировщиков, если они правильно умеют рассчитывать глубину и длину колодца.
• Они отличаются надежностью в работе, потому что в опасном, расчетном режиме обеспечивается затопленный прыжок в пределах одного сооружения.
• Другой расчетный случай находиться за пределами опасности, чем гарантируется бесперебойная, нормальная работа сооружения в целом, в условиях эксплуатации с любым гидравлическим давлением.
• Этим отличаются другие типы гасителей кинетической энергии, которые показывают хорошие результаты лишь в условиях, при которых производились испытания.
• Колодцы дополняются другими типами гасителей, устанавливаемых на выходных порогах, на дне или оборудуются перед водобойным колодцем, если не получаются заданные и необходимые его размеры.
• Глубина и длина колодцев назначается с обязательным, некоторым запасом, хотя имеются рекомендации и по снижению этих величин.
• Практика, отработанная десятилетиями, вносит коррективы в эти рекомендации и определяет условия, когда они вносятся. Если после колодца находится сильное крепление (примером может служить промежуточная ступень, при многоступенчатом перепаде, или колодец между двумя быстротоками воды и нет вставки канала).
  Можно щадящие рекомендации оставить в случае, когда за колодцем находится рисберма, предназначающаяся для сопряжения водобоя, а дальше идет естественное русло реки или обычный канал, здесь глубина и длина водобойного колодца определяется без уменьшающих коэффициентов, которые приводились выше. Каждый конкретный случай рассчитан и описан учеными людьми, можно посмотреть видео в этой статье, а расчеты представлены академиками, хотите не согласитесь с ними.

Какие требования предъявляются к сопрягающим сооружениям:

• Главное требование заключается в создании безопасных гидравлических условий движения воды в самом сооружении, и на примыкающих участках водотока.
• На деле это означает, что в верхнем (подводящем канале) при работе в расчетном гидравлическом режиме не должно присутствовать ни подпоров, ни спадов, а в отводящем (нижнем) канале должны отсутствовать размывы. Скорость в пределах и границах сооружения определяется допустимой величиной, которую нельзя превышать.
• Прочность и устойчивость продолжительное время.
• При разработке выбираются рациональные и наиболее простые формы.
• Иметь способность обеспечивать доступ в нижний бьеф шуги и плавающим телам.
• Как правило, индивидуальные сооружения проектируются в нескольких предложениях и вариантах, выбирается оптимальный из них для данной местности, уточняются все детали, а мелкие сооружения обустраиваются по типовым проектам.

Недостатки конструкции и способы их устранения

К недостаткам данного типа (прототипа) колодцев относится его высокая материалоемкость при сооружении и недостаточная надежность работы. Страшно представить себе разрушительную силу воды при наводнениях, а здесь творение рук человеческих.
Итак:

• Действие осредненного давления воды на подошву крепления дна требует полной водонепроницаемости уплотняющего устройства по шву между плитами. Предположение, что малейшее нарушение неизбежно приведет к проникновению волн давления в основание крепления, вызывающих разрушающую вибрацию креплений, а там ещё прибавляется высота ограждающих конструкций – боковые стенки и водобойные элементы, имеет под собой почву.
• Чтобы повысить надежность водобойного колодца, уменьшить его материалоемкость, снизить величину осредненного давления на подошву крепления дна и высоту ограждающих конструкций, разработано техническое решение проблемы.
• Изобретение предлагает сделать дренажный канал в основании шва крепления дна и вдоль него.
• Каналы сообщаются гидравлически между собой, образуя под креплением дна канальную систему самотечную. Она завязана самотечным сливным каналом с насосной станцией, которая обеспечивает безнапорный режим в канальной системе.
• Дно делается вогнутой формы, что упрощает и позволяет создавать самотечность в каналах, сливной канал может пересекать колодец поперек его средней, длинной части. Они выполняются коллекторными каналами (галереями) и составляют самотечную, дренажную, канальную систему.

Внимание: Если канальная система имеет в основании колодец искусственного или естественного дренажа, то она сообщается с последним.

• Вода из канальной системы сливается в водоприемный колодец на станции. Насосная станция имеет шахтный тип и имеет «сухую» шахту с насосами.
• Водоприемные колодцы сообщаются с каждым насосом с помощью всасывающей трубы.
• Для этого входное отверстие трубы размещается ниже сливного порога, точнее его уровня, что обеспечивает сохранение определенного уровня воды, а в сливном канале безнапорный режим.
• Уплотняющее устройство выполняется в виде прокладок поярусно расположенных в шве. При этом одна из прокладок (шпонок) сделана из эластичного материала, внутренняя продольная полость которой, заполнена газом и разделена по длине на секции непроницаемыми перемычками.
• В водобойном колодце один из насосов устанавливается струйным.
• Водосборный колодец или водосборное сооружение верхнего бьефа сообщается с соплом или струе образующей насадкой водовода, а колодец водоприемный снабжается герметичной крышкой.

Планировка колодца за плотиной

• Последний штрих изобретения состоит в том, что сливные трубы пересекают «сухую» шахту и в её границах снабжаются запорными устройствами. Одна из сливных труб размещается в основание крепления дна, а в низкой части вогнутого эллипса располагается её входное отверстие.
• Водопоглощающий колодец представляет собой конструкцию позволяющую принимать и сбрасывать почвенно-грунтовые или промышленные сточные воды в нижележащие коллекторы или водоносные горизонты. Подразделяются на шахтные и трубчатые.

Разновидности колодцев для бытового использования

Сделано с любовью для себя

В такой колодец грязь не попадет

 Итак:

• Водяной колодец относится к старинному способу добычи воды, а вот скважину можно назвать «дитем» технического прогресса. Она быстро завоевала популярность и, казалось, хорошо потеснила типовые конструкции колодцев.
  Почему владельцы загородных домов снова строят веселые водяные домики?
• Если смотреть поверхностно и сравнивать эти два сооружения, то скважина явно выигрывает.
• Спецтехника пробуривает отверстие в глубину, вставляется труба небольшого диаметра (8-22 см), а обустройство и установка оборудования занимает несколько часов, то есть одного рабочего дня достаточно для получения скважины с водой.
• Однако на практике отмечены её минусы – небольшой срок службы, при положительном стечении обстоятельств до 5 лет в среднем.
• Тяжелая чистка водопровода, связанная с малым диаметром труб.
• Небольшой запас воды в 150-200 л в день.
• Выкопав стандартный колодец, можно получить долговечный источник вкуснейшей и полезной колодезной воды, проверенной в лабораторных условиях.
• Всегда под руками большие водные запасы (средние показатели составляют 25 м³).
• Просторная шахта, удобная для выполнения профилактических работ. Специализированные фирмы работают в направлении сооружения колодцев. Цена зависит от выбранных материалов для колец внутри колодца.
• Если водяные колодцы находятся на дачных участках, и самое трудное это не выемка земли, а выбор оптимального места, то в частности, водосточные колодцы встречаются практически на каждом шагу под ногами. Они похожи на канализационные колодцы.
  Различаются по трем возможным модификациям. Объединяющим элементом служит их высота равная 180 см, а различаются они по внутреннему диаметру.
• Использование таких сооружений упрощает доступ к водопроводу и позволяет мобильно менять режимы работы коммуникации, проводить текущее обслуживание и ремонт, проверять их работоспособность.
• Данная конструкция применяется для соединения трубопроводных сетей, находящихся на разных глубинных отметках.

Остается подвести итог и определиться, что вода для питья должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь вкуса и запаха. Если что-то присутствует, то даже несколько месяцев эксплуатации не улучшат ситуацию, поэтому можно бросить в свой колодец серебряные предметы, которые могут существенно улучшить качество воды. Так делали наши предки.